JP6876030B2 - 転がり軸受固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、変速機のケース内に形成された油室に潤滑油が供給される転がり軸受固定構造に関する。

従来より、車両の変速機においては、回転軸を支持するベアリングに、ケース内の潤滑油が供給される構成が知られている。例えば、特許文献１には、スラストワッシャが温度上昇によってテーパ形状に変化する構成として、冷間時と熱間時との双方で適正な予圧がテーパローラベアリングに与えられるように構成されている。また、例えば、特許文献２においては、シム（スペーサ）を介して、軸受の外輪と凹部の底面の外周に設けた段部の間にプレート部の外周縁が挟持されることで、凹部内にガイドプレートが固定される。

実開平０５−００６２５０号公報 特開２０１３−１１３３０５号公報

しかし上記従来の、ワッシャーをテーパローラベアリングとケースとによって挟み込む構成では、挟み込む際に、ワッシャーの位置がずれて、組み付け性が悪化してしまうという課題があった。

本発明は、テーパローラベアリングとケースとによってワッシャーを挟み込む際に、ワッシャーの位置がずれることを抑え、組み付け性を良好とすることが可能な転がり軸受固定構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明にかかる転がり軸受固定構造（例えば、後述の転がり軸受固定構造１）は、内輪（例えば、後述の内輪４０）と、外輪（例えば、後述の外輪３０）と、前記内輪と前記外輪の間の環状空間内に収容された複数の転動体（例えば、後述の転動体）と、前記複数の転動体を支持する保持器（例えば、後述の保持器６１）と、を備え、前記外輪の外径部がケース（例えば、後述のケース１０）の段差部の径方向の部分に支持された転がり軸受固定構造であって、前記外輪の軸方向において、前記段差部と前記外輪の間にはワッシャー（例えば、後述のワッシャー８０）が挟まれて設けられ、前記外輪は前記ワッシャーを介して前記ケースに支持され、前記ワッシャーの内径を規定する前記ワッシャーの内周部分の一部又は全周は、傾斜部（例えば、後述の傾斜部８３）を有し、前記傾斜部は、前記外輪の軸方向において前記ケースに近づくように傾斜し、前記外輪の軸方向において前記ワッシャーの第１接触面（例えば、後述の第１接触面８１）と接する前記ケースのワッシャー側接触面の内周部分の一部又は全周には、傾斜面（例えば、後述の傾斜面１０２２）が設けられ、前記外輪の軸方向に関して、前記傾斜面は前記傾斜部と同じ方向に傾斜していることを特徴とする。

これにより、内輪と外輪と転動体とを有する軸受の組付け時に、傾斜面でワッシャーを支持することが可能となり、傾斜面を含めたケースの支持長さ（インロー長さ）も確保でき、これを小スペースで実現することができる。即ち、ケースの傾斜面とワッシャーの傾斜部とのそれぞれの傾斜により、ワッシャーがスライドし、正確に組付けを行うことが可能となる。また、傾斜面、傾斜部が潤滑油を案内することが可能となり、潤滑油を傾斜面、傾斜部に沿って流すことが可能となる。

また、前記ケースに対して回転し前記内輪により支持される内輪支持部材（例えば、後述の回転軸９０）を有し、潤滑油が、前記ケースと前記外輪と前記ワッシャーと前記内輪と前記転動体と前記保持器と前記内輪支持部材とにより囲われて形成された油室（例えば、後述の油室Ｓ１）へ供給されることが好ましい。これにより、油室において傾斜面、傾斜部が潤滑油を案内することが可能となり、潤滑油を傾斜面、傾斜部に沿って流すことが可能となる。

また、前記ワッシャー側接触面と前記傾斜部とのなす角度（例えば、後述の角度Ａ２）は、前記ワッシャー側接触面と前記傾斜面とのなす角度（例えば、後述の角度Ａ１）よりも小さいことが好ましい。これにより、組付け時に、ワッシャーを適切な角度及び位置へ良好にスライドさせることが可能となり、組み付けを確実に行うことが可能となる。

また、前記転動体と前記保持器の前記ケース側の部分とが前記外輪の軸方向に対して前記内輪側に傾斜していることが好ましい。これにより、このように傾斜をしているため、軸受に潤滑油を吸い込みやすい形状とすることが可能となる。

また、前記段差部の角部はＲ面取り形状に形成されている。傾斜部のないワッシャーの場合には、傾斜部のないワッシャーを挟みこもうとすると、このようなＲ面取り形状の部分に引っかかり、変形してしまう等の問題が発生する。また、Ｒ面取り形状のように形成する場合には、Ｒ面取り形状の部分には応力が集中するため、強度確保のためＲ面取り形状の半径を大きく取る必要がある。しかし前述のように、ワッシャーは傾斜部を有しているため、段差部の角部がＲ面取り形状に形成されていてもこのような問題が発生することを防止して確実に位置決めすることができる。

また、前記外輪の径方向における前記傾斜部の長さ（例えば、後述の長さＬ１）は、前記角部のＲ面取り形状の半径寸法（例えば、後述の半径寸法Ｒ１）よりも長いことが好ましい。これにより、組付け時にケースに対するワッシャーのスライド（移動）が良好となり、ワッシャーの径方向における位置決めを、確実に行うことが可能となる。

また、前記ワッシャーの前記第１接触面と前記ケースの前記ワッシャー側接触面との摩擦係数は、前記ワッシャーの第２接触面（例えば、後述の第２接触面８２）と前記ワッシャーに接触する外輪接触面（例えば、後述の端面３０２）との摩擦係数よりも大きいことが好ましい。これにより、ワッシャーに対して軸受を確実に滑らせることが可能となり、ケースに対してワッシャーが滑ることを無くすことにより、ケースの摩耗を低減することが可能となる。

また、前記保持器における前記ケース側の一部が、前記外輪の径方向において前記内輪側に屈曲していることが好ましい。これにより、傾斜部により、軸受において潤滑油の潤滑のガイドを行うことが可能となる。

本発明によれば、テーパローラベアリングとケースとによってワッシャーを挟み込む際に、ワッシャーの位置がずれることを抑え、組み付け性を良好とすることが可能な転がり軸受固定構造を提供することができる。

本発明の第１実施形態による転がり軸受固定構造を示す要部断面図である。 本発明の第１実施形態による転がり軸受固定構造のワッシャーを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による転がり軸受固定構造を示す拡大断面図である。 本発明の第１実施形態による転がり軸受固定構造のワッシャーを、段差部に組み付ける様子を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による転がり軸受固定構造のワッシャーを、段差部に組み付けた様子を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による転がり軸受固定構造のワッシャーを示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、転がり軸受固定構造１を示す要部断面図である。図２は、転がり軸受固定構造１のワッシャー８０を示す斜視図である。図３は、転がり軸受固定構造１を示す拡大断面図である。
転がり軸受固定構造１は、トランスミッション（以下、「変速機」と言う）を構成しており、変速機は、車両に搭載され、エンジン（図示せず）からの駆動力を変速して駆動輪（図示せず）に伝達する。変速機を構成する転がり軸受固定構造１は、トランスミッションケース（以下、「ケース」と言う）１０と、テーパローラベアリング２０と、ワッシャー８０と、回転軸（カウンターシャフト）９０と、を有しており、テーパローラベアリング２０及びワッシャー８０を介して、ケース１０は回転軸９０を回転可能に支持している。

ケース１０は、テーパローラベアリング２０の後述する外輪３０の径方向に外輪３０に当接する外輪当接面１０１１を有する支持周壁１０１と、支持周壁１０１に対して直交するように延びる固定壁部１０２と、を有している。支持周壁１０１の外輪当接面１０１１には外輪３０の外周面が当接して固定される。支持周壁１０１と固定壁部１０２との接続部分１０４には、図１に示すようにＲ面取り形状に形成されており、この部分は、固定壁部１０２の段差部の端部の角部を構成する。

固定壁部１０２は、接続部分１０４から支持周壁１０１に対して直交するように延びるワッシャー側接触面１０２１と、ワッシャー側接触面１０２１に接続されて設けられた傾斜面１０２２と、ベアリング側Ｒ形状面１０２３と、シャフト対向面１０２４とを有している。これらはこの順で接続されている。ワッシャー側接触面１０２１には、略板状の環状に形成されたワッシャー８０の一方の面である第１接触面８１の外周側の部分８１１が面で当接する。

ここでワッシャー８０について説明する。ワッシャー８０は、一方の面である第１接触面８１と、他方の面である第２接触面８２と、を有する板状の環状に形成されている。ワッシャー８０の内径を規定するワッシャー８０の内周部分の一部は、傾斜部８３を有している。具体的には、傾斜部８３は、ワッシャー８０の外径を規定するワッシャー８０の外周部分８１１（図１参照）の径方向における内側から、ワッシャー８０の径方向の内方、且つ、ワッシャー８０の軸方向（図１、図２の左方向）へ突出している矩形の凸部により構成されている。従って、傾斜部８３は、外輪３０の軸方向においてケース１０に近づくように傾斜している。図３に示すように、外輪３０の径方向における傾斜部８３の長さＬ１は、Ｒ面取り形状の接続部分１０４の半径寸法Ｒ１よりも長く構成されている。

図２に示すように、傾斜部８３は、ワッシャー８０の周方向へ３つ設けられている。ワッシャー８０は、外輪３０の軸方向において、ケース１０の固定壁部１０２のワッシャー側接触面１０２１と傾斜面１０２２とを有するケース１０の段差部と、外輪３０の端面３０２との間に挟まれて設けられている。第１接触面８１とワッシャー側接触面１０２１との摩擦係数は、外輪３０に接触するワッシャー８０の第２接触面８２とワッシャー８０に接触する外輪３０の外輪接触面としての端面３０２との摩擦係数よりも大きい。このため、ワッシャー８０に対して外輪３０が滑りやすい。

図１に示すように、傾斜面１０２２には、傾斜部８３が、傾斜面１０２２から離間して対向している。傾斜面１０２２と傾斜部８３とは、テーパローラベアリング２０の外輪３０の軸方向に関して同じ方向、即ち、テーパローラベアリング２０の外輪３０の軸心に近づく方向（図１における左下方向）に傾斜している。ワッシャー側接触面１０２１と傾斜部８３とのなす角度Ａ２は、ワッシャー側接触面１０２１と傾斜面１０２２とのなす角度Ａ１よりも小さい。このため、傾斜面１０２２と傾斜部８３との間の空間は、ワッシャー側接触面１０２１に当接するワッシャー８０の外周側の部分８１１に一体的に接続されている傾斜部８３の基部から傾斜部８３の図１における左方向の先端部に向かうにつれて、徐々に広がっている。

ベアリング側Ｒ形状面１０２３は、傾斜面１０２２とシャフト対向面１０２４とを接続している部分であり、傾斜部８３の先端部から離間するように窪んだＲ面取り形状に形成されている。シャフト対向面１０２４は、ベアリング側Ｒ形状面１０２３から、ワッシャー側接触面１０２１に平行に、外輪３０の径方向へ延びている。従って、ワッシャー側接触面１０２１に対してシャフト対向面１０２４は、外輪３０の軸方向において、一段進んだ位置（図１における左側に一段進んだ位置）にあり、これにより固定壁部１０２の段差部が構成される。

テーパローラベアリング２０は、ケース１０と回転軸９０との間に設けられている。テーパローラベアリング２０は、外輪３０と、内輪４０と、転動体５０と、保持器６１と、を有している。
外輪３０は、環状に形成されており、外輪３０の径方向における端面である周面３０１は、ケース１０の支持周壁１０１の外輪当接面１０１１に当接して固定される。外輪３０の軸方向における端面３０２は、ワッシャー８０の他方の面である第２接触面８２の外周側の部分８２１が面で当接する。

内輪４０は、外輪３０と軸心が一致する位置関係で環状に形成されており、内輪４０の径方向における端面である周面４０１は、回転軸９０の側面９０１に当接している。内輪４０の軸方向における端面４０２は、側面９０１から内輪４０の径方向へ延びるシャフト側壁面９０２に当接しており、固定部材６３により内輪４０は、回転軸９０に固定されている。回転軸９０の側面９０１とシャフト側壁面９０２との接続位置には、回転軸９０の径方向内方へ窪んだＲ面取り形状のＲ形状凹部９０４が形成されている。

転動体５０は、内輪４０の外周面と外輪３０の内周面との間の環状空間に、内輪４０の軸心を中心として、保持器６１により支持されることにより、内輪４０の周方向へ等間隔で複数設けられて収容されている。転動体５０は、自転することにより、外輪３０を内輪４０に対して相対的に公転させるように構成されている。

転動体５０は、載頭円錐形状に形成された「ころ」により構成されており、転動体５０の軸心は、内輪４０及び外輪３０の軸心に対して、所定の角度をなして交差する位置関係を有している。このため、転動体５０の軸心は、外輪３０の軸方向に対して内輪４０側に傾斜（転動体５０の軸心が、図１の左方向へ向かうにつれて外輪３０及び内輪４０の軸心に近づくように傾斜）しており、転動体５０を保持する保持器６１の保持基部６１２についても同様に傾斜している。ワッシャー８０側における保持器６１の端部は、保持基部６１２に対して、外輪３０の径方向において内輪４０側に屈曲（図１において左方向へ向かうにつれて左下方向に屈曲）している屈曲部６１１を有している。

変速機を構成する転がり軸受固定構造１においては、油室Ｓ１が形成される。油室Ｓ１は、ケース１０と外輪３０とワッシャー８０と内輪４０と転動体５０と保持器６１と回転軸９０とにより囲われて形成される。油室Ｓ１においては、潤滑油が供給され、図１における矢印の方向へ流れる。

次に、組み付け時におけるワッシャー８０の位置決めについて説明する。図４は、転がり軸受固定構造１のワッシャー８０を、段差部に組み付ける様子を示す断面図である。図５は、転がり軸受固定構造１のワッシャー８０を、段差部に組み付けた様子を示す断面図である。
組み付け時には、先ず、ワッシャー８０の第２接触面８２とケース１０のワッシャー側接触面１０２１とが互いに対向する位置関係となるようにして、ワッシャー８０を固定壁部１０２に近づけてゆく。

このようにして近づけてゆく際に、図４に示すように、ケース１０に対するワッシャー８０の位置がずれてしまい、ワッシャー８０の傾斜部８３と、ケース１０の傾斜面１０２２とが当接することがある。このように当接した場合には、図４において矢印で示すように、ケース１０の傾斜面１０２２に沿ってワッシャー８０の傾斜部８３が案内されて、ワッシャー８０の軸心と、外輪３０及び内輪４０とが一致する位置関係とされ、図５に示すように、ワッシャー８０の第１接触面８１がワッシャー側接触面１０２１に接近し当接し、本来ワッシャー８０を配置すべき位置に、ワッシャー８０が配置される。

以上説明した本実施形態に係る車両制御システムによれば、以下の効果が奏される。

本実施形態に係る転がり軸受固定構造１においては、外輪３０の軸方向において、段差部と外輪３０の間にはワッシャー８０が挟まれて設けられ、外輪３０はワッシャー８０を介してケース１０に支持されている。ワッシャー８０の内径を規定するワッシャー８０の内周部分の一部は、傾斜部８３を有し、傾斜部８３は、外輪３０の軸方向においてケース１０に近づくように傾斜する。外輪３０の軸方向においてワッシャー８０の第１接触面８１と接するケース１０のワッシャー側接触面１０２１の内周部分の一部には、傾斜面１０２２が設けられている。外輪３０の軸方向に関して、傾斜面１０２２は傾斜部８３と同じ方向に傾斜している。

これにより軸受としてテーパローラベアリング２０の組付け時に、傾斜面１０２２でワッシャー８０を支持することが可能となり、傾斜面１０２２を含めたケース１０の支持長さ（インロー長さ）も確保でき、これを小スペースで実現することができる。即ち、ケース１０の傾斜面１０２２とワッシャー８０の傾斜部８３とのそれぞれの傾斜により、ワッシャー８０がスライドし、正確に組付けを行うことが可能となる。また、傾斜面１０２２、傾斜部８３が潤滑油を案内することが可能となり、潤滑油を傾斜面１０２２、傾斜部８３に沿って流すことが可能となる。

また、本実施形態に係る転がり軸受固定構造１においては、ケース１０に対して回転し内輪４０により支持される内輪支持部材としての回転軸９０を有し、潤滑油が、ケース１０と外輪３０とワッシャー８０と内輪４０と転動体５０と保持器６１と回転軸９０とにより囲われて形成された油室Ｓ１へ供給される。これにより、油室Ｓ１において傾斜面１０２２、傾斜部８３が潤滑油を案内することが可能となり、潤滑油を傾斜面１０２２、傾斜部８３に沿って流すことが可能となる。

また、本実施形態に係る転がり軸受固定構造１においては、ワッシャー側接触面１０２１と傾斜部８３とのなす角度Ａ２は、ワッシャー側接触面１０２１と傾斜面１０２２とのなす角度Ａ１よりも小さい。これにより、組付け時に、ワッシャー８０を適切な角度及び位置へ良好にスライドさせることが可能となり、組み付けを確実に行うことが可能となる。

また、本実施形態に係る転がり軸受固定構造１においては、転動体５０と保持器６１のケース１０側の部分とが外輪３０の軸方向に対して内輪側に傾斜している。これにより、このように傾斜をしているため、軸受としてのテーパローラベアリング２０に、潤滑油を吸い込みやすい形状とすることが可能となる。

また、本実施形態に係る転がり軸受固定構造１においては、段差部の角部はＲ面取り形状に形成されている。傾斜部８３のないワッシャーの場合には、傾斜部８３のないワッシャーを挟みこもうとすると、このようなＲ面取り形状の部分（接続部分１０４）に引っかかり、変形してしまう等の問題が発生する。また、Ｒ面取り形状のように形成する場合には、Ｒ面取り形状の部分には応力が集中するため、強度確保のためＲ面取り形状の半径を大きく取る必要がある。しかし、本実施形態においては、ワッシャー８０は傾斜部８３を有しているため、段差部の角部がＲ面取り形状に形成されていても、このような問題が発生することを防止して確実に位置決めすることができる。

また、本実施形態に係る転がり軸受固定構造１においては、外輪３０の径方向における傾斜部８３の長さＬ１は、角部のＲ面取り形状の半径寸法Ｒ１よりも長い。これにより、組付け時にケース１０に対するワッシャー８０のスライド（移動）が良好となり、ワッシャー８０の径方向における位置決めを、確実に行うことが可能となる。

また、本実施形態に係る転がり軸受固定構造１においては、ワッシャー８０の第１接触面８１とケース１０のワッシャー側接触面１０２１との摩擦係数は、ワッシャー８０の第２接触面８２とワッシャー８０に接触する外輪接触面としての端面３０２との摩擦係数よりも大きい。これにより、ワッシャー８０に対してテーパローラベアリング２０を確実に滑らせることが可能となり、ケース１０に対してワッシャー８０が滑ることを無くすことにより、ケース１０の摩耗を低減することが可能となる。

また、本実施形態に係る転がり軸受固定構造１においては、保持器６１におけるケース１０側の一部が、外輪３０の径方向において内輪４０側に屈曲している屈曲部６１１を有する。これにより、傾斜部８３により、テーパローラベアリング２０において潤滑油の潤滑のガイドを行うことが可能となる。

次に、本発明の第２実施形態に係る、転がり軸受固定構造について、図面を参照しながら説明する。図６は、転がり軸受固定構造のワッシャー８０Ａを示す斜視図である。

第２実施形態では、転がり軸受固定構造を構成するワッシャー８０Ａの構成が本実施形態におけるワッシャー８０とは異なる。これ以外の構成については、第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

ワッシャー８０Ａの傾斜部８３Ａは、ワッシャー８０Ａの外径を規定するワッシャー８０Ａの外周部分８１１Ａの径方向における内側の部分に、一体成形されて、当該内周側の部分の全周にわたって設けられている。このため、ワッシャー８０の全周にわたって潤滑油を傾斜部８３Ａに沿って流すことが可能となる。

本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的範囲において変形が可能である。

例えば、内輪、外輪、転動体、保持器、ワッシャー、傾斜部、傾斜面等の構成は、本実施形態における内輪４０、外輪３０、転動体５０、保持器６１、ワッシャー８０、傾斜部８３、傾斜面１０２２等の構成に限定されない。例えば、ワッシャーの傾斜部は、４つ、５つ等の数で設けられていてもよい。これと同様に、傾斜面についても、ケースのワッシャー側接触面の内周部分における全周にわたって形成されていてもよいし、ケースのワッシャー側接触面の内周部分の一部に設けられていてもよい。
また、例えば、傾斜面は、他の形状であってもよい。他の形状とは、例えば、図１と同様の方向から見た断面で、図１の様に直線状になっていないことを意味し、例えば、階段状等であってもよい。

１ 転がり軸受固定構造１
１０ ケース
３０ 外輪
４０ 内輪
５０ 転動体
６１ 保持器
８０ ワッシャー
８１ 第１接触面
８２ 第２接触面
８３ 傾斜部
９０ 回転軸（内輪支持部材）
３０２ 端面（外輪接触面）
１０２２ 傾斜面
Ａ１ 角度
Ａ２ 角度
Ｌ１ 長さ
Ｒ１ 半径寸法
Ｓ１ 油室

Claims (7)

1. 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪の間の環状空間内に収容された複数の転動体と、前記複数の転動体を支持する保持器と、を備え、
   前記外輪の外径部がケースの段差部の径方向の部分に支持された転がり軸受固定構造であって、
   前記外輪の軸方向において、前記段差部と前記外輪の間にはワッシャーが挟まれて設けられ、前記外輪は前記ワッシャーを介して前記ケースに支持され、
   前記ワッシャーの内径を規定する前記ワッシャーの内周部分の一部又は全周は、傾斜部を有し、
   前記傾斜部は、前記外輪の軸方向において前記ケースに近づくように傾斜し、
   前記外輪の軸方向において前記ワッシャーの第１接触面と接する前記ケースのワッシャー側接触面の内周部分の一部又は全周には、傾斜面が設けられ、
   前記外輪の軸方向に関して、前記傾斜面は前記傾斜部と同じ方向に傾斜し、
   前記ワッシャー側接触面と前記傾斜部とのなす角度は、前記ワッシャー側接触面と前記傾斜面とのなす角度よりも小さい、転がり軸受固定構造。
2. 前記ケースに対して回転し前記内輪により支持される内輪支持部材を有し、
   潤滑油が、前記ケースと前記外輪と前記ワッシャーと前記内輪と前記転動体と前記保持器と前記内輪支持部材とにより囲われて形成された油室へ供給される請求項１に記載の転がり軸受固定構造。
3. 前記転動体と前記保持器の前記ケース側の部分とが前記外輪の軸方向に対して前記内輪側に傾斜している請求項１又は請求項２に記載の転がり軸受固定構造。
4. 前記段差部の角部はＲ面取り形状に形成されている請求項１〜請求項３のいずれかに記載の転がり軸受固定構造。
5. 前記外輪の径方向における前記傾斜部の長さは、前記角部のＲ面取り形状の半径寸法よりも長い請求項４に記載の転がり軸受固定構造。
6. 前記ワッシャーの前記第１接触面と前記ケースの前記ワッシャー側接触面との摩擦係数は、前記ワッシャーの第２接触面と前記ワッシャーに接触する外輪接触面との摩擦係数よりも大きい請求項１〜請求項４のいずれかに記載の転がり軸受固定構造。
7. 前記保持器における前記ケース側の一部が、前記外輪の径方向において前記内輪側に屈曲している請求項１〜請求項６のいずれかに記載の転がり軸受固定構造。

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